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第1章 简介2

1.1什么是电流2

1.2元素和原子2

1.2.1自由电子3

1.2.2电流3

1.2.3能量3

1.3电气材料3

1.3.1导体3

1.3.2绝缘体3

1.3.3半导体4

1.4电的产生4

1.5电压和电流5

1.5.1电阻8

1.5.2线规8

1.5.3铜与铝导线9

1.5.4电路10

1.6欧姆定律11

1.6.1什么是欧姆定律11

1.6.2欧姆定律的应用11

1.7功率12

1.7.1马力12

1.7.2千瓦12

1.8电计量12

1.8.1电流表13

1.8.2电压表14

1.8.3欧姆表15

1.8.4数字万用电表15

1.8.5交流钳形表16

1.8.6功率表16

1.8.7其他仪表18

1.9电的控制18

1.9.1开关18

1.9.2螺线管22

1.9.3继电器23

1.9.4二极管23

1.10电阻24

1.10.1电阻类别24

1.10.2电阻色码24

第2章 符号28

2.1电气符号28

2.1.1普通开关（按钮）符号29

2.1.2标准接线图符号29

2.2电子符号31

2.2.1电阻色码31

2.2.2电子符号对比31

2.3继电器触点符号31

2.4电路图33

第3章 控制电路及电路图36

3.1接线图36

3.2线路图或梯形图38

3.3欠压释放38

3.4双线控制电路38

3.5温度控制39

3.6欠压保护40

3.7三线控制电路40

3.8控制电路的电流过载保护42

3.9控制电路中的变压器43

第4章 开关48

4.1电的控制48

4.2鼓形开关48

4.2.1控制单相电机的正反转48

4.2.2控制三相电动机的正反转49

4.2.3控制直流电动机的正反转49

4.3浮控开关49

4.4流量开关51

4.5脚踏拍子开关52

4.6操纵杆52

4.7互锁开关53

4.7.1机械互锁53

4.7.2按钮互锁54

4.7.3辅助触点互锁54

4.8限位开关54

4.8.1限位开关的类型56

4.8.2限位开关电路57

4.9压力开关57

4.10按钮开关57

4.11安全开关60

4.12选通开关60

4.13单极开关60

4.14启-停开关60

4.15温度开关60

4.16扳钮开关61

4.17晶体管开关61

4.18真空开关62

第5章 磁和螺线管66

5.1螺线管66

5.1.1电磁阀67

5.1.2自动燃气炉电磁阀67

5.2螺线管结构67

5.2.1电枢和铁心中的涡流68

5.2.2电枢和空气隙68

5.3屏蔽线圈68

5.4电磁铁线圈68

5.4.1维持电流额定值69

5.4.2线圈电压69

5.4.3电压变化的影响69

5.5交流声70

第6章 继电器74

6.1继电器74

6.1.1继电器螺线管74

6.1.2继电器应用74

6.1.3断电器衔铁74

6.1.4继电器触点75

6.2固态继电器75

6.2.1晶体管75

6.2.2电涌保护76

6.2.3双向三极管开关元件76

6.2.4晶闸管77

6.3断相继电器79

6.4固态监控继电器80

6.4.1电压继电器81

6.4.2电流继电器81

6.4.3过载／欠压继电器82

6.5固态继电器开关的种类82

6.6开关82

6.6.1继电器负载82

6.6.2热敏电阻继电器83

6.6.3触点放大继电器83

6.6.4负载检测和负载转换继电器83

6.6.5典型应用84

6.7热过载继电器85

6.7.1热过载继电器的分类85

6.7.2手动复位熔融合金（NEMA）型86

6.7.3双金属片过载（NEMA）型86

6.7.4温度补偿86

6.8电磁继电器及电动机88

6.8.1电动机绕组继电器89

6.9机电继电器90

6.10继电器工作特性91

6.10.1触点寿命91

6.10.2触点结构92

6.10.3继电器线圈92

6.10.4冲击及振动93

6.10.5继电器及海拔高度93

第7章 电动机96

7.1电动机分类96

7.2直流（DC）电动机96

7.2.1工作原理96

7.2.2反电动势97

7.2.3负载97

7.2.4直流电动机类型97

7.2.5串励直流电动机97

7.2.6并励直流电动机98

7.2.7复励直流电动机98

7.2.8电枢类型99

7.2.9旋转方向99

7.2.10电动机速度99

7.2.11电枢效应100

7.2.12补偿绕组及辅助极100

7.2.13直流电动机启动电阻100

7.2.14直流电动机传动特性及适用场合101

7.2.15直流电动机故障检修101

7.3交流（AC）电动机101

7.3.1交流电动机类型101

7.3.2串励交流电动机101

7.3.3交流电动机磁场102

7.3.4两相旋转磁场102

7.3.5两相波形103

7.3.6三相旋转磁场103

7.3.7同步电动机104

7.3.8鼠笼式（感应）电动机105

7.3.9同步电动机的启动105

7.3.10感应电动机105

7.3.11定子结构106

7.3.12转差107

7.3.13单相感应电动机107

7.3.14分相感应电动机108

7.3.15屏蔽磁极式（罩极）感应电动机108

7.3.16鼠笼式电动机的速度及转差109

7.3.17转向110

7.3.18转矩及功率110

7.3.19制动转子力矩110

7.3.20停转力矩110

7.3.21制动转子的kV·A／hp111

7.3.22鼠笼式感应电动机的启动112

第8章 定时器和传感器116

8.1时间和定时器116

8.2空气阻尼式时间继电器或气动延时定时器116

8.3同步时钟定时器116

8.4固态定时器116

8.5延时继电器117

8.6多功能定时继电器118

8.7可编程定时器控制118

8.8数字固态定时／计数器119

8.8.1单级型119

8.8.2定时／计数模式119

8.8.3双级型119

8.8.4指轮开关120

8.9DIP开关121

8.10气动定时继电器121

8.11电动定时器123

8.12顺序控制124

8.13可编程定时器125

8.14传感器125

8.14.1固态液位控制125

8.14.2电容式传感器126

8.14.3温度感测126

8.14.4热电偶127

8.14.5热敏电阻127

8.14.6电阻式温度感测器128

8.14.7半导体测温传感器128

8.14.8压力传感器128

8.14.9应变片式传感器128

8.14.10硅压阻式压力传感器129

第9章 传感器和检测132

9.1传感器分类132

9.1.1接触式传感器132

9.1.2非接触式传感器132

9.2存在检测传感器132

9.3限位开关132

9.4转速开关134

9.4.1转速开关的使用134

9.5压力控制传感器135

9.6温度控制传感器136

9.6.1埋入式套筒及密封压盖137

9.7浮控开关137

9.8编码器140

9.8.1光学可编程控制器编码器141

9.8.2多路转接141

9.9接近开关141

9.9.1工作原理141

9.9.2固态开关141

9.9.3圆柱形感应开关141

9.9.4宽范围感应接近开关142

9.9.5紧凑型感应接近开关142

9.9.6独立薄型接近开关142

9.10光电开关142

9.10.1工作原理143

9.10.2特性143

9.10.3光电开关光源143

9.10.4标记传感器144

9.10.5透明材料探测144

9.11开关应用场合145

9.12自动识别器145

9.13无线射频识别系统145

9.13.1天线146

9.13.2RF标记147

9.14条码判读器及译码器147

9.14.1手持式扫描器147

9.14.2移动激光束扫描器148

9.15多路转接148

9.16视觉系统148

第10章 螺线管和电磁阀152

10.1螺线管152

10.2工业螺线管152

10.2.1管式螺线管152

10.2.2框式螺线管152

10.3适用场合152

10.3.1螺线管用作电磁铁155

10.3.2电磁铁线圈155

10.3.3线圈的检修与维护156

10.4电路中的电磁阀157

第11章 电动机启动方法160

11.1电动机160

11.2分相电动机160

11.2.1工作原理160

11.2.2应用161

11.3推斥式感应电动机161

11.3.1工作原理161

11.3.2应用161

11.4电容启动电动机161

11.4.1反转性能162

11.4.2应用162

11.5永久分容电动机162

11.6屏蔽磁极式电动机163

11.6.1反转性能164

11.6.2应用164

11.7分相电动机165

11.8多相电动机启动器165

11.9降压启动方法166

11.10主回路电阻启动法168

11.10.1启动原理168

11.10.2优缺点169

11.11自耦变压器式启动法169

11.11.1启动原理169

11.11.2优缺点170

11.12部分绕组启动法170

11.12.1启动原理171

11.12.2优缺点172

11.13星形或三角形启动器172

11.13.1启动原理172

11.13.2优缺点172

11.13.3星形-三角形连接173

11.14多级变速启动器174

11.14.1低速闭锁继电器174

11.14.2自动顺序加速继电器174

11.14.3自动顺序减速继电器174

11.15交替磁极式电动机控制器175

11.16全压控制器176

11.16.1启动顺序177

11.16.2防低压保护177

11.16.3延时保护178

第12章 固态降压启动器182

12.1机电装置182

12.2降压启动182

12.3晶闸管182

12.4固态无级加速183

12.5逻辑架184

12.5.1B-2模块184

12.5.2B-3模块184

12.5.3B-4模块185

12.5.4B-5模块186

12.5.5B-6模块186

12.5.6B-7电压监控模块186

12.5.7B-8节能模块186

12.6短路SCR开关186

12.7基本固态电路接线图186

12.8双向击穿二极管186

12.9双向三极管开关187

12.10发光二极管188

12.11固态控制及电磁器件的抗干扰188

12.11.1电涌抑制器189

12.11.2避雷装置189

第13章 转速控制和监控192

13.1电动机转速控制192

13.2鼠笼式电动机192

13.3同步电动机192

13.3.1励磁192

13.3.2转速193

13.3.3启动193

13.3.4启动方法193

13.3.5同步电动机应用195

13.4绕线式转子电动机195

13.4.1电阻调速196

13.4.2适用的转速控制类型196

13.4.3多路开关启动器196

13.4.4磁鼓控制器197

13.4.5磁力启动器197

13.4.6电阻器198

13.4.7固态调速控制器198

13.5变频调速控制198

13.6多速启动器199

13.7转速监控199

第14章 电动机控制和保护204

14.1电动机控制204

14.2手控启动器204

14.3固态电动机控制器205

14.4顺序控制206

14.4.1多台电动机顺序控制207

14.4.2自动顺序控制207

14.5微动209

14.5.1工作原理209

14.5.2正向或反向微动209

14.6反接制动210

14.6.1电动机任意方向的反接制动210

14.6.2逆反接制动210

14.7制动210

14.7.1电动机电子制动器212

14.7.2机械制动212

14.7.3助推制动213

14.7.4电磁制动213

14.7.5液压制动213

14.8电动机保护214

14.8.1湍振及逆转保护214

14.8.2过载保护215

14.8.3自动复位过载继电器215

14.8.4反时限电流继电器216

14.8.5固态线路电压及线路电流监控继电器216

14.8.6程控电动机保护216

14.8.7保护模块216

14.8.8远程检温器（RTD）模块217

第15章 三相控制器222

15.1三相电动机222

15.2启动器222

15.2.1简易型启动器222

15.2.2全电压双向启动器223

15.2.3正转-反转-制动223

15.2.4启动-制动-微动223

15.2.5双向启动器224

15.2.6双速启动器224

15.3双电动机控制器224

15.4中压控制器225

15.5固态电动机控制器230

15.5.1模块230

15.5.2固态控制器的优点231

15.6电动机控制中心231

第16章 驱动装置234

16.1交流（AC）驱动234

16.1.1调速驱动234

16.1.2交流变频（AC）驱动234

16.1.3CSI逆变器235

16.1.4变压逆变器235

16.1.5脉宽调制（PWM）逆变器236

16.1.6变螺距驱动237

16.1.7绕线式转子交流（AC）电动机驱动237

16.2直流（DC）驱动238

16.2.1调速驱动238

16.2.2开环控制（传统方法）238

16.2.3闭环控制240

16.2.4直流（DC）驱动的优缺点240

16.2.5直流（DC）驱动及系统240

16.3固态数字化交流（AC）驱动240

第17章 故障排查与维护244

17.1故障排查244

17.2预防性技术保养244

17.2.1潮湿地区244

17.2.2预防意外电击245

17.2.3接地-故障插座246

17.2.4接线装置247

17.3小型电动机的维护247

17.3.1正确布线247

17.3.2检查内部开关247

17.3.3检查负荷状态247

17.3.4润滑时需特别注意的问题247

17.3.5保持换向器的清洁247

17.3.6电动机的额定运行参数必须适当247

17.3.7更换磨损的电刷247

17.4电动机故障247

17.4.1球轴承电动机247

17.4.2套筒轴承电动机248

17.5电动机常见故障及原因248

17.5.1故障诊断249

17.5.2离心开关249

17.5.3整流式电动机249

17.6故障排查帮助指南249

17.6.1接线图249

17.6.2小型三相电动机额定数据252

17.7电源扰动254

17.7.1电压波动254

17.7.2瞬变255

17.7.3供电中断255

17.7.4查找短路255

17.8鼠笼式转子电动机256

17.9单相电动机的离心开关测试256

17.10运行与启动绕组之间的短路测试256

17.11电容器测试256

17.12用仪表检查故障257

17.12.1用电压-电流表检修电动机故障257

17.12.2钳形电压-电流表258

17.12.3接地检查258

17.12.4开路检查259

17.13故障检修指南259

17.14电动机寿命265

17.14.1通风265

17.14.2环境温度265

17.15性能参数265

17.15.1单相电压不平衡266

17.15.2三相电压不平衡266

17.16电动机保护267

17.17直流电动机故障267

17.18固态装置的故障排查268

词汇表273